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验证动能定理实验
1、实验原理：沙桶和沙子的重力视为小车受到的合外力；合外力对小车做的功：mgS车
小车动能的改变量： 验证合外力做的功是不是等于小车动能的改变量

2.、需要测量的物理量：沙和沙桶的质量；车的质量；算车的速度和位移；
3、要注意的问题：怎么平衡摩擦力？有两个不一样的质量在里面，所以不能抵消掉。怎么去处理纸带上面的点。
4、实验示意图如图：

例题1．某探究学习小组的同学欲验证动能定理，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．

(1)你认为还需要的实验器材有____________．
(2)实验时为了保证滑块受到的合力与沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质
量应满足的实验条件是__________________________，实验时首先要做的步骤是
________________．
(3)在(2)的基础上，某同学用天平称量滑块的质量为M.往沙桶中装入适量的细沙，用
天平称出此时沙和沙桶的总质量为m.让沙桶带动滑块加速运动．用打点计时器记录
其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的
速度大小v1与v2(v1＜v2)．则本实验最终要验证的数学表达式为______________．(用
题中的字母表示实验中测量得到的物理量)

例2．某同学为探究“恒力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①安装好实验装置如图所示．

②将质量为200g的小车拉到打点计时器附近，并按住小车．
③在质量为10g、30g、50g的三种钩码中，他挑选了一个质量为50g的钩码挂在拉线的挂钩P上．
④释放小车，打开电磁打点计时器的电源，打出一条纸带．
(1)在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条．经测量、计算，得到如下数据：
①第一个点到第N个点的距离为40.0cm.
②打下第N点时小车的速度大小为1.00m/s.该同学将钩码的重力当作小车所受的拉力，算出：拉力对小车做的功为________J，小车动能的增量为________J.
(2)此次实验探究结果，他没能得到“恒力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大．显然，在实验探究过程中忽视了各种产生误差的因素．请你根据该同学的实验装置和操作过程帮助分析一下，造成较大误差的主要原因是______________________

例3、某同学用如图11所示的实验装置探究小车动能变化与合外力对它所做功的关系。图中A为小车，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B的限位孔，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的足够长的木板上，C为弹簧测力计，不汁绳与滑轮的摩擦。实验时，先接通电源再松开小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。
该同学在一条比较理想的纸带上，从点迹清楚的某点开始记为O点，顺次选取5个点，分别测量这5个点到O之间的距离S，并计算出它们与O点之间的速度平方差△。

（△=-），填人下表：
（1）请以△为纵坐标，以s为横坐标在答题卷的方格纸中作出△一s图象．
（2）若测出小车质量为0．4kg，结合图象可求得小车所受合外力的大小为N（保留一位有效数值）
（3）若该同学通过计算发现小车所受合外力小于测力计读数，明显超出实验误差的正常范围．你认为主要原因是，实验操作中改进的措施是。

例4、某同学为探究“合力做功与物体动能改变的关系”，设计了如下实验，他的操作步骤是：
①按图（a）摆好实验装置，其中小车质量M=0．20kg，钩码总质量m=0．05kg．
②释放小车，然后接通打点计时器的电源（电源频率为=50Hz），打出一条纸带．

（1）他在多次重复实验得到的纸带中取出自认为满意的一条，如图（b）所示．把打下的第一点记作0，然后依次取若干个计数点，相邻计数点间还有4个点未画出，用厘米刻度尺测得各计数点到0点距离分别为，…，他把钩码重力（当地重力加速度g=9．8m／s2）作为小车所受合力算出打下0点到打下第5点合力做功W=J（结果保留三位有效数字），把打下第5点时小车动能作为小车动能的改变量，算得Ek=．（结果保留三位有效数字）
（2）此次实验探究的结果，他没能得到“合力对物体做的功，等于物体动能的增量”，且误差很大。通过反思，他认为产生误差的原因如下，其中正确的是．
A．钩码质量太大，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
B．没有平衡摩擦力，使得合力对物体做功的测量值比真实值偏大太多
C．释放小车和接通电源的次序有误，使得动能增量的测量值比真实值偏小
D．没有使用最小刻度为毫米的刻度尺测距离也是产生此